Ход урока
I Организационный этап
1. Приветствие, проверка отсутствующих.
2. Сообщить тему урока, цели урока.
II Актуализация новых знаний
Задание №1. На соответствие. (Приложение №1)
Подведение итогов за задание №1
Фронтальный опрос
Задание №2. Изобразить схему жизненного цикла транспорта и дать краткую характеристика каждого этапа.
Презентация.
III Объяснение нового материала
Проблемы автотранспортных отходов
Рассматриваемый этап замыкает жизненный цикл транспортного средства.
По статическим данным Союза инженеров - автомобилестроителей, усредненный автомобиль имеет массу 1390 кг. Полный период его эксплуатации - 12 лет, полный пробег - 190 тыс.км. За это время автомобиль потребляет более 14т. топлива и 200 л. масла, выделяет в атмосферу более 52 т. отработанных газов. Суммарный объем твердых отходов - 4400 кг., жидких - 1900 кг.
Проблема переработки отходов автотранспортных средств (ОАТС) остра для многих стран. В странах Евросоюза ОАТС формируются в самостоятельный поток. Обращение с ними четко регламентируется нормативно-правовыми актами и контролируется государственными органами, регулируется экономически, т.е. предприятия несут ответственность за переработку выпущенной ими продукции. Необходимые средства на переработку отходов выделяется государством (за счет сбора налогов с владельцев автомобилей и фирм-импортеров).
Немецкие автомобильные импортеры (по Франции) основали фирму "Autoeco" для координации их действий в рамках французского законодательства по утилизации старых автомобилей. К участникам относятся такие фирмы, как BMW, Honda, Ford, Opel и др. интерес представляет разделение отходов на специальные и обычные. К первой группе относятся отработанные батареи, катализаторы, растворители, лаковые шламы и консервирующие масла. Жесть, металл, металлизированные отходы относятся к обычным промышленным отходам.
По международным нормам, допустимым сроком эксплуатации легковых автомобилей считается 10 лет, после чего они должны направляются на переработку. (Таблица "Сравнительные характеристики").
Российские автомобили устаревают морально и физически, поэтому с ростом численности парка возрастает актуальность проблемы утилизации транспортных средств. Перед разборкой АТС целесообразно разделять на четыре технологических потока, различающихся конструктивным исполнением и возможностью использования специализированных постов для их разборки. Как автомобили различаются по конструкции? Легковые автомобили, грузовые автомобили, автобусы, прицепы и полуприцепы.
Рабочие посты разборочных участков должны быть оснащены опрокидывателями, консольными поворотными кранами, гайковертами различных мощностей и размеров, аппаратами резки металлов. Демонтаж автомобилей включает операции разборки агрегатов и узлов, сортировки, переработки отдельных видов конструкционных и эксплуатационных материалов для их повторного использования, утилизации отходов.
Утилизация транспортного средства включает в себя 5 уровней (этапов). Рассмотрим с вами схему потока материалов при утилизации конструкции АТС.
Первый этап - демонтаж транспортного средства. Где используются узлы и агрегаты снятые при монтаже? Часть узлов и агрегатов (двигатель, коробка передач, оси, аккумулятор, шины) могут повторно устанавливаться на новых автомобилях без каких-либо ремонтных воздействий или при осуществлении ремонта, например, наварка протекторов шин. Повторное использование материалов является одним из путей сокращения выбросов вредных веществ, снижения энергозатрат при их производстве. Часть материалов является безвозвратно потерянной.
Второй этап - сортировка деталей по материалам (черные и цветные металлы, пластмассы). Переработка непригодных к ремонту (использованию) деталей и узлов осуществляется следующими способами: прессованием (кузов), резкой, обработкой в дробильных установках. Продукты переработки отправляются на переплавку. Тяжелые металлы поступают в двухстадийную сортировку, в результате которой отделяется медь, латунь, нержавеющая сталь, свинец, другие металлы и сплавы. Пластмассы, как правило, повторно не используются и сжигаются, что сопровождается выделением значительного количества токсичных веществ в атмосферный воздух.
Третий этап - пиролиз органических соединений (пластмасс или композитов) и получение кокса, нефти, газа, используемых в качестве энергоресурсов, а также некоторой доли черных и цветных металлов, содержащихся композитах, которые отправляются на переплавку.
Четвертый этап - процесс сжигания остатков шин, пластмасс и получение тепловой энергии с выделением шлаков, отработавших газов, что также негативно сказывается на окружающей среде.
Пятый этап - захоронение отходов, образующихся на каждом из предыдущих этапов утилизации.
Работа с раздаточным материалом. (Приложение №2)
Утилизация шин.
Вы когда-нибудь задумывались о судьбе огромного количества покрышек, выпускаемых нашими заводами? Изношенная покрышка примерно на 1:1,1 кг легче новой. Потерянная масса превратилась в пыль. В ФРГ подсчитали, что ежегодно на одном километре дороги стирается в общем по 250 кг покрышек. Такое количество резиновой пыли становится серьезной экологической проблемой, ведь она содержит отнюдь не полезные для природы вещества, а каучук, сажу, смолы и масла.
Но, оказывается, это еще не все. Куда деваются старые покрышки? В утиль их не принимают, жечь - нельзя, и чаще всего их просто выбрасывают. Ученые США заинтересовались, почему в последнее десятилетие в стране увеличивается число комаров? И поиски привели их : к покрышкам. Ведь их миллиарды разбросаны по стране. Оказывается , что покрышка - великолепное жилище для комариных личинок.
В России и странах СНГ крупные предприятия складируют ИШ на специально отведенных площадках, а множество мелких предприятий, а также владельцы личного автотранспорта решают проблему по собственному усмотрению.
Сжигание использованных шин энергетически неперспективно, так как для изготовления легковой шины требуется энергия, содержащаяся в 35 л. нефти, а при сжигании возвращается энергия, эквивалентная лишь 8 л. нефти, т.е. затраты на полимеризацию не восполняются. При сжигании шин выделяются такие токсичные вещества как углекислый газ (СО), угарный газ (СО2), углеводороды (СН4), что приводит к появлению парникового эффекта. Парниковый эффект приводит к глобальному потеплению, что приводит к затоплению низменностей. Однако сжигание шин в цементных печах снижает загрязнение окружающей среды и в ряде случаев экономически выгодно. В Японии переработка ИШ применяется на 20 из 45 цементных заводах.
В 2003 г. предприняты определенные усилия по созданию в России системы сбора, переработки и утилизации изношенных шин и других резинотехнических изделий. В соответствии с приказом Минприроды России от 30.07.03 № 663 "О внесении дополнений в федеральный классификационный каталог отходов", изношенные шины, камеры и другие резинотехнические изделия признаны отходами 4 класса опасности, что исключает несанкционированную утилизацию таких отходов путем захоронения и стимулирует их использование в качестве ценного вторичного сырья.
Зарубежные исследования показали, что шины практически не загрязняют воду и их прогнозируемая долговечность в спокойной воде достигает сотен лет, поэтому их применяют даже при создании искусственных нерестилищ для рыб.
В современных условиях проблема утилизации отслуживших свой срок шин решается путем их вторичного использования после переработки. В России зарождается новый бизнес - переработка использованных автопокрышек. Продукт переработки автомобильных шин представляет собой сырье для резинотехнической промышленности, производства спортивных, кровельных и напольных покрытий, асфальта, ряда строительных изделий. Кроме того, резиновая крошка применяется в качестве наполнителя при изготовлении дорожного покрытия, что снижает шум и тормозной путь автомобиля.
Как у нас используют отработанные покрышки?
Отработанные аккумуляторные батареи.
Ежегодно автомобильный парк России "производит" в качестве отходов порядка 2000 тыс.т изношенных автомобильных покрышек, 180-200 тыс.т свинцовых аккумуляторов. Наибольшее количество свинца и других материалов содержится в аккумуляторных батареях автобусов - около 240 кг, что почти в 5 раз больше, чем в легковом автомобиле, а свинца содержится больше в 4,5 раза.
Получаемый для переработки и утилизации объем свинца из отработанных автомобильных аккумуляторов составляет только по Москве 9500 - 10000 т/год, а повторно используется только 13%. Потенциальный резерв для перерабатывающих предприятий - более 8,5 тыс.т/год.
В настоящее время перерабатывается и утилизируется около 11% из 40 тыс.т образующегося ежегодно электролита. Следовательно, можно предположить, что более 3500 т этого вида отходов ежегодно сливается в канализацию или грунт.
При переработке отработанных аккумуляторных батарей (без электролита), образовавшихся в 2000г. на специализированных предприятиях при использовании пирометаллургических способов, выход черного свинца составил 13126 т. При этом в окружающую среду было выброшено 423 т шлака. 546 т пыли и большое количество газообразных токсичных веществ.
Как у нас используют отработанные аккумуляторы?
Отработанные масла.
Загрязнение сточных вод нефтепродуктами на автотранспортных предприятиях в результате потерь топливосмазочных материалов отдельными АТС, по данным, составляет от 3 до 21 г на 10 тыс.км пробега автомобиля.
Отработанные масла относятся к категории опасных отходов, сбор и утилизация которых в большинстве промышленно развитых стран регулируется соответствующими законами, экологическими стандартами и экономическими условиями. В то же время введение все большего количества полифункциональных присадок с целью повышения эксплуатационных характеристик и увеличения сроков службы смазочных масел приводит к накоплению в ОМ все более токсичных для ОС соединений считается, что ОМ могут содержать до 25% (по весу) опасных компонентов, оказывающих явно выраженное негативное воздействие на различные экосистемы. ОМ: сжигаются в отопительных установках в качестве основного топлива или добавки к котельному топливу (мазут). Используют в качестве смазывающего материала при "консервации" автомобилей.
Первоочередные задачи по переработке и утилизации автотранспортных отходов
Разработка нормативно-правовых и методических документов регламентирующих создание и функционирование систем управления процессами сбора и переработки автотранспортных отходов.
Уточнение нормативных сроков службы автотранспортных шин, аккумуляторных батарей, других агрегатов и переработка их на специализированных предприятиях.
Изучение влияния компонентов шин, масел и эксплуатационных жидкостей на компоненты окружающей природной среды.
Разработка новых энерго-, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий производства, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов.
Размещение специализированных предприятий для переработки видов автотранспортных отходов на территории региона с учетом экономической техноемкости территорий.
Проведение исследований по расширению сфер рационального использования продуктов переработки автотранспортных отходов в различных отраслях народного хозяйства.
Внедрение информационной сети Интернет ресурсов по вопросам производства, реализации, использования, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов и материалов их переработки.